KR101801029B1 - Water quality management system using Internet of Things - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트팜, 수경재배 등의 농업 및 양식장, 양만장 등의 어업에 이용하는 물의 특성을 실시간으로 파악하도록 구체적인 해결방안을 제시하는 동시에 2Wire 방식의 전원/신호 전달방식으로 신호의 장거리 전송 안정성 및 구조를 간단화하며 수질의 품질이 일정하게 유지되도록 사물인터넷 기반을 통해 실시간 관리 제어가능한 사물인터넷을 이용한 수질관리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 특성을 측정하도록 다수개의 센서로 이루어지는 여러 개의 센서그룹, 상기 센서그룹의 센서에 각각 연결되어 전원을 센서그룹에 공급하는 동시에 측정신호를 검출하여 아날로그출력신호를 규격신호로 변환하는 컨버터, 상기 컨버터에 연결되어 변환된 국제통일규격신호를 전달받으며 외부기기로 사물인터넷 통신가능한 콘트롤러, 상기 콘트롤러에서 신호를 전달받아 센서의 측정값을 표시하는 로컬패널로 구성하여; 컨버터의 전원선에서 측정신호를 전달하며 센서의 기전력을 국제통일규격신호로 변환하여 별도의 변환 과정이 불필요하게 되어 응답성이 빠르며 구조가 간단한 효과가 있다.The present invention proposes a concrete solution for grasping the characteristics of water used for fisheries such as smart farm, hydroponic cultivation, farming, aquaculture, and fishing, and simultaneously provides 2-way power / signal transmission method for long- The present invention relates to a water quality management apparatus using Internet, which can be controlled in real time through the Internet based on objects so as to simplify the structure and maintain the quality of water quality. More specifically, A converter connected to each of the sensors of the sensor group for supplying power to the sensor group and detecting a measurement signal to convert the analog output signal into a standard signal, A controller capable of communicating with the object Internet, In receiving a signal composed of the local panel to display the measured value of the sensor; The measurement signal is transmitted from the power supply line of the converter, and the electromotive force of the sensor is converted into the international standardized signal, so that a separate conversion process is unnecessary, resulting in a quick response and a simple structure.

Description

사물인터넷을 이용한 수질관리장치{Water quality management system using Internet of Things}{Water quality management system using Internet of Things}

본 발명은 수질관리장치에 관한 것으로, 특히 물을 이용하는 농업 및 어업을 사물인터넷 기반을 통해 실시간 관리 제어와 일정한 수질의 품질을 유지할 수 있으며 전원선을 통한 신호전달이 가능하도록 하여 구조를 간단화하는 사물인터넷을 이용한 수질관리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water quality management apparatus, and more particularly, to a water quality management apparatus capable of real-time management and control of water quality through agriculture and fishery using water, And a water quality management device using the Internet.

최근에는 유무선 통신망을 이용하여 별도의 관리기기나 휴대용 단말기 등을 이용하여 현장에 설치된 시설물의 작동 제어를 원격통제 가능한 사물인터넷을 이용하는 스마트팜, 수경재배, 양식장, 양만장 등에 많이 적용 실시되고 있다.Recently, smart palm, hydroponic cultivation, aquaculture site, and a large number of sites have been applied to a variety of applications using the Internet, which can remotely control the operation of facilities installed on the site by using a management device or a portable terminal using a wired / wireless communication network.

현재, 우리나라는 농가인구 감소 및 노동력 부족, 농지감소 등 농업의 지속성에 대한 위기를 극복하고, 신성장동력 창출, 삶의 질 향상 등의 수요를 충족하기 위해 기본 농업과 과학기술의 융합에 초점을 맞추고 있다. 정부는 농업의 6차 산업화와 더불어 전통적인 생산방식의 농업과 ICT, BT, CT 등 다양한 과학기술과의 융합인 스마트 농업으로의 전환을 확대 추진하여, 농업의 범위 확장과 동시에 새로운 부가가치와 일자리 창출에 모색하고 있는 현실이다.At present, Korea focuses on the convergence of basic agriculture and science and technology in order to overcome the crisis of agriculture sustainability such as decrease of farm household population, labor shortage, and reduction of agricultural land, and to meet the demand such as creation of new growth power and improvement of quality of life have. In addition to the sixth industrialization of agriculture, the government will promote the conversion of traditional agriculture to smart agriculture, which is a convergence of various technologies such as ICT, BT and CT, to expand the scope of agriculture and create new added value and jobs. It is a reality that we are looking for.

그러나, 농산·축산·수산업의 양식시설은 대부분 거주지의 외곽지역에 위치하며, 한곳에 여러 시설이 다수로 집중되어 있는 형태로 되어 있으므로, 여기에 관리기와 통신회선을 하나로 통합하여 각 시설에서는 환경 검출용 센서와 통신인터페이스를 설치하여 통합 운용할 수 있는 개선책이 요구되고 있는 실정이다.However, farming, livestock and fisheries aquaculture facilities are mostly located in the outskirts of the residential area, and a plurality of facilities are concentrated in one place. Therefore, the manager and the communication line are integrated into one, There is a need for improvement measures that can be integrated with sensors and communication interfaces.

또한, 농산·축산·수산업에 관련되는 산업에서는 하우스나 양식장 등의 시설은 물론 양식 또는 재배하는 생물에 많은 투자가 소요되고, 생물의 성장에는 상당한 시일과 노력이 소요하게 된다.In industries related to agriculture, livestock, and fishery industries, much investment is required in cultivating or cultivating organisms as well as facilities such as houses and aquaculture farms, and it takes considerable effort and efforts to grow the organisms.

그리고, 장기간동안 양육에 필요한 관리가 지속되어야 하는 어려운 조건이므로, 거주지역으로부터 멀리 떨어져 있을 경우, 항시 감시하고 관리해야 할 뿐만 아니라, 잠시라도 감시·관리가 소홀해져 환경이 부적합한 상태로 지속되면 양식중인 생물에게 치명적일 수 있으며, 예상치 못한 크나큰 경제적인 손실이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, it is a difficult condition to maintain the necessary care for a long period of time. Therefore, when the person is away from his / her residence area, Which can be fatal to living creatures and cause unexpected large economic losses.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 양식장이나 양만장과 같은 수산업, 가축을 기르는 축산업의 분야에서도 관리인원의 감소 등으로 인하여 스마트 양식장이나 스마트 농장을 운영하는 추세로 변화하고 있다.In order to solve the above problems, in recent years, there has been a tendency to operate a smart farm or a smart farm in the field of fisheries such as a farm or a farm, or in the field of livestock raising livestock.

이러한, 사물인터넷을 이용하는 농,축,수산업에는 식물의 생육이나 어종 및 가축의 성장을 위하여 이용되는 물은 반드시 알맞은 생육,성장 조건을 만족하기 위하여 실시간으로 특성을 측정하게 된다.Water, which is used for the growth of plants and for the growth of fish species and livestock, must be measured in real time in order to satisfy appropriate growth and growth conditions.

이와 같은, 사물인터넷을 이용한 종래 기술에 관련된 대한민국 특허등록 제10-0405005호에 대하여 살펴보면 다음과 같다.The Korean Patent Registration No. 10-0405005 related to the prior art using the Internet of things will be described as follows.

종래 기술에 따른 자동화 양식 시스템은 시스템을 전반적으로 제어하는 제어부, 어류가 양식할 수 있도록 한 육상 탱크 식의 양식조, 양식조와 순환 배관으로 연결되어 있는 드럼 필터, 생물막 여과부, 살균부, 산소 공급부 및 온도 조절부를 포함하는 해수 정화부, 제어부에 순환 배관을 통해서 순환하는 순환수의 수질 상태를 전송하는 다수의 복합 센서를 복합 센서부 제어부에 의해서 제어되는 다수의 펌프 및 보충수 공급부로 구성된다.The conventional automatic form system includes a control unit for controlling the system as a whole, an aquaculture type aquaculture tank for culturing the fish, a drum filter connected to the aquaculture tank and the circulation pipe, a biofilm filtration unit, a sterilizing unit, And a temperature control unit, and a plurality of complex sensors for transmitting the water quality of the circulating water circulating through the circulation pipe to the control unit, including a plurality of pumps and a replenishing water supply unit controlled by the complex sensor unit control unit.

이러한, 복합 센서부는 순환 배관을 통해 순환되는 해수의 수질 상태를 측정하여 수질 데이터를 제어부에 전송하고, 제어부는 복합 센서부의 수질 데이터와 저장된 기 설정된 기준 값(어류 양식의 최적 수질 조건)간의 비교 결과에 의거하여 채취된 해수의 순환을 제어하기 위한 다수의 펌프의 개폐 제어 신호 및 해수 정화부의 구동 또는 정지 제어 신호를 발생한다.The complex sensor unit measures the water quality of the seawater circulated through the circulation pipe and transmits the water quality data to the control unit. The control unit compares the water quality data of the complex sensor unit with the preset reference value (optimal water quality condition of the fish style) Off control signals for controlling the circulation of the seawater collected on the basis of the open / close control signals and the drive or stop control signals of the seawater purifier.

이때, 해수 정화부는 순환 배관에 설치되어, 양식조에서 배출되는 해수를 정화시킨다. 펌프는 순환 배관에 설치되고, 제어부에서 제공되는 펌프의 개폐 제어 신호에 응답하여 순환 배관을 통해 순환되는 해수를 양식조로 순환시키기 위해 적응적으로 개폐되어진다.At this time, the seawater purification unit is installed in the circulation pipe to purify the seawater discharged from the aquaculture tank. The pump is installed in the circulation pipe and is adaptively opened and closed to circulate the seawater circulated through the circulation pipe to the aquarium in response to the pump opening / closing control signal provided by the control unit.

그리고, 양식조의 일측에 부착된 복합 센서는 양식조에 저장되어 있는 순환수의 온도, 용존산소(DO : Dissolved Oxygen), pH, NH4 +, NO2 -, NO3 -, 수위, 탁도, OUR(oxygen uptake rate)을 측정하고, 측정된 수질 데이터를 제어부에 전송한다.The complex sensor attached to one side of the aquaculture system is composed of circulating water temperature, dissolved oxygen (DO), pH, NH 4 + , NO 2 - , NO 3 - , water level, turbidity, OUR oxygen uptake rate, and transmits the measured water quality data to the control unit.

이후, 제어부는 복합 센서에서 전송된 수질 데이터를 기 설정되어 있는 기준 값(어류가 양식될 수 있는 최적의 수질)과 비교하여, 비교 결과 전송된 수질 데이터가 기준 값 이하로 될 때 양식조와 드럼 필터 사이의 순환배관에 설치된 펌프를 구동시키기 위한 제어 신호를 발생하고, 비교 결과 전송된 수질 데이터가 기준 값을 초과할 때는 펌프를 폐쇄하기 위한 제어 신호를 발생하여 관리자에게 전송하며 관리제어를 받게 되는 것이다.Thereafter, the control unit compares the water quality data transmitted from the complex sensor with a predetermined reference value (optimum water quality that the fish can be cultured), and when the water quality data transmitted as a result of comparison is less than the reference value, And generates a control signal for driving the pump installed in the circulation pipe between the pump and the pump. When the water quality data transmitted as a result of the comparison exceeds the reference value, a control signal for closing the pump is generated and transmitted to the manager, .

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 자동화 양식 시스템은 사용되는 물의 특성을 측정하기 위하여 복합센서가 이용되는데 이때 복합센서는 측정되는 값이 설정값을 벗어날 경우 알려주는 데 단지 물의 특성을 측정하는데 국한되는 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional automatic form system, a composite sensor is used to measure the properties of water. In this case, the composite sensor notifies only when the measured value is out of the set value, There was a problem.

또한, 상기와 같은 종래 기술에 따른 자동화 양식 시스템은 물의 특성이나 센서의 특성에 따라 측정조건이나 측정방식을 고려하지 않아 오차를 갖는 문제점이 있었다.In addition, the above-described conventional automated form system has a problem in that it does not take into account measurement conditions or measurement methods depending on the characteristics of water and the characteristics of water, thereby causing an error.

이로 인하여, 본 발명은 수질의 특성에 알맞은 측정조건이나 측정방식을 선택할 수 있으며, 국제통일규격신호로 신호를 변환시켜 별도의 미터기 없이 전송작업을 통해 표시하고 센서의 수명을 자동으로 인식하는 동시에 사물인터넷 기능을 통해 관리 제어할 수 있는 개선된 수질관리장치가 절실히 요구되는 실정이다.Accordingly, the present invention can select measurement conditions and measurement methods suitable for the characteristics of water quality, and convert the signal into an international unified standard signal, display it through a transmission operation without a separate meter, automatically recognize the life of the sensor, An improved water quality management device that can be managed and controlled through the Internet function is desperately required.

1. 등록번호 제10-0405005호1. Registration No. 10-0405005 2. 등록번호 제10-1146055호2. Registration No. 10-1146055 3. 등록번호 제10-0967840호3. Registration No. 10-0967840 4. 공개번호 제10-2009-0027279호4. Publication No. 10-2009-0027279 5. 등록번호 제10-1507057호5. Registration No. 10-1507057

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 스파트팜, 수경재배나 양식장, 양만장 등에 이용되는 물에 대한 특성을 실시간으로 관리하도록 하는 사물인터넷을 이용한 수질관리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a water quality management apparatus using the Internet to manage the characteristics of water used in spat palm, hydroponics, aquaculture, It has its purpose.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 물의 여러 특성을 동시에 측정할 수 있으며 사물통신을 통해 원격관리가 가능하도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to enable simultaneous measurement of various characteristics of water and remote management through object communication.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 생육조건이나 양식조건이 다른 여러 종의 구획셀에 각각 센서그룹을 별도로 설치하여 각 종에 알맞는 물의 특성을 체크하도록 하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a sensor group separately in several kinds of partition cells having different growth conditions and culture conditions to check the characteristics of water suitable for each species.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 별도의 미터기가 필요없이 컨버터의 전원/신호선을 통해 센서로의 전원공급과 측정신호를 콘트롤러로 간단히 전송하여 로컬패널에 표시하도록 하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a power supply / signal line of a converter and a power supply to a sensor and a measurement signal to a controller for simple transmission without requiring a separate meter to be displayed on a local panel.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 센서의 이상이나 공급되는 물의 이상이 알림램프를 통해 원거리에서 쉽게 확인할 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to make it possible to easily detect an abnormality of a sensor or an abnormality of supplied water from a remote place through a notification lamp.

더불어, 본 발명의 다른 목적은 2Wire(24V DC)방식을 이용함으로써 전송 길이가 길어도 신호의 손실이 적고 노이즈의 영향도 받지 않도록 하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to prevent signal loss and noise from being affected by 2Wire (24V DC) method even if the transmission length is long.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수경재배, 스마트팜(Smart Farm), 다양한 양식장, 양만장에서 단위 면적으로 구획된 다수 개의 구획셀에 유입되는 물의 특성 및 환경적 특성을 측정하기 위한 여러 개의 센서그룹을 형성하되, 상기 센서그룹은 구획셀에서 측정할 수질을 바이패스 방식으로 공급받을 때 설치되는 장소의 수평 바닥면을 기준으로 20~25°경사지게 사각 형태의 측정셀을 설치하며, 상기 측정셀로 측정수의 공급은 낮은 위치 지점으로 유입되어 높은 위치 지점으로 배수되도록 형성하고, 상기 측정셀에는 낮은 지점을 기준으로 센서그룹의 센서가 상부로 등 간격으로 측정셀의 경사진 각도와 직교되도록 형성하며, 상기 센서그룹에 구비되는 다수 개의 센서 마다 각각 연결되며, 전원인가를 위해 전원/신호선이 연결되어 센서에 전원 공급과 측정시 발생하는 기전력 신호를 국제통일규격신호로 변환하는 2Wire(24V DC)방식의 컨버터를 다수개로 형성하되, 상기 컨버터가 수중이나 대기 온도를 측정하는 센서에 연결된 경우에는 표시온도를 섭씨(℃)나 화씨(℉)로 출력되도록 변환하는 온도선택스위치를 형성하며, 상기 컨버터가 수질의 용존산소량을 측정하는 센서에 연결된 경우에는 측정원리에 따른 갈바닉방식이나 폴라로그래피방식을 선택할 수 있는 측정선택스위치를 형성하고, 상기 컨버터의 전원/신호선을 통해 변환된 측정신호를 전달받으며, 무선통신망을 이용하여 관리기지나 휴대용 단말기로 무선전송 및 제어신호를 수신받는 콘트롤러를 형성하며, 상기 콘트롤러에서 측정신호를 전달받아 각 센서그룹의 센서 측정값을 표시하는 로컬패널로 구성하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷을 이용한 수질관리장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for measuring the characteristics and environmental characteristics of water introduced into a plurality of compartment cells divided into unit areas in hydroponic cultivation, smart farm, Wherein the sensor group is provided with a square cell having a slope of 20 to 25 DEG with respect to a horizontal bottom surface of a place where the sensor cell is installed when the water to be measured is supplied by bypass in the cell, The supply of the measurement water to the cell is formed so as to flow into the low position point and to be drained to the high position point so that the sensor of the sensor group is orthogonal to the inclination angle of the measurement cell And is connected to each of a plurality of sensors included in the sensor group, and a power source / signal line is connected to the sensor group to supply power, (24V DC) type converter for converting an electromotive force signal generated during measurement into an international standardized signal. When the converter is connected to a sensor for measuring the underwater or atmospheric temperature, the display temperature is set in degrees Celsius ) Or a Fahrenheit (° F). When the converter is connected to a sensor for measuring the dissolved oxygen amount of the water quality, a measurement selection switch that can select a galvanic method or a polarographic method according to the measurement principle A controller for receiving a measurement signal converted through a power supply / signal line of the converter and receiving a wireless transmission and a control signal to a manager or a portable terminal using a wireless communication network, and receiving a measurement signal from the controller And a local panel for displaying sensor measurement values of each sensor group. And provides a water quality management device using the Internet.

이상에서와 같이 본 발명은 스파트팜, 수경재배나 양식장, 양만장 등에 이용되는 물에 대한 특성을 실시간으로 관리하며, 물의 여러 특성을 동시에 측정할 수 있으며 사물통신을 통해 원격관리가 가능하도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention can manage the characteristics of water used in spat palm, hydroponic cultivation, aquaculture farm, and fishing ground in real time, simultaneously measure various characteristics of water, and enable remote management through object communication .

더불어, 생육조건이나 양식조건이 다른 여러 종의 구획셀에 각각 센서그룹을 별도로 설치하여 생태 조건에 알맞는 물의 특성을 체크하여 물의 품질을 일정하게 유지하는 효과가 있다.In addition, a sensor group is separately provided in each of several kinds of partition cells having different growth conditions and aquaculture conditions, and the quality of the water is kept constant by checking the characteristics of water suitable for ecological conditions.

아울러, 센서의 이상이나 공급되는 물의 이상이 알림램프를 통해 원거리에서 쉽게 확인할 수 있도록 하여 시인 판단성이 향상되는 효과가 있다.In addition, an abnormality of a sensor or an abnormality of water to be supplied can be easily confirmed from a remote place through a notification lamp, thereby improving the visibility of the user.

더불어, 측정하는 방식 및 특성이 다른 센서에 알맞은 컨버터를 연결하여 안정적인 측정조건과 출력조건을 선택가능한 효과가 있다.In addition, it has the effect of selecting stable measurement condition and output condition by connecting converter suitable for sensor of different measurement method and characteristics.

아울러, 별도의 미터기가 필요없이 컨버터의 전원/신호선을 통해 센서로의 전원공급과 측정신호를 콘트롤러로 간단히 전송하여 로컬패널에 표시함으로서 장치의 구조를 간단화 하는 효과가 있다.In addition, power is supplied to the sensor through the power / signal line of the converter and the measurement signal is simply transmitted to the controller through the power / signal line of the converter, and displayed on the local panel, thereby simplifying the structure of the apparatus.

더불어, 2Wire(24V DC)신호전송방식을 이용함으로써 전송 길이가 길어도 신호의 손실이 적고 노이즈의 영향도 받지 않아 표시지점에서 정확한 측정값을 표시할 수 있어 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.In addition, by using the 2Wire (24V DC) signal transmission method, even if the transmission length is long, the loss of the signal is small and the influence of the noise is not affected, so that the accurate measurement value can be displayed at the display point.

도 1은 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 수질관리장치를 나타낸 구성개략도,
도 2는 본 발명에 따른 사물인터넷을 이용한 수질관리장치를 나타낸 적용사시도,
도 3은 도 2의 A부분 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 측정셀에 센서를 설치한 예시 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 센서그룹과 컨버터, 콘트롤러의 연결도,
도 6부터 도 8은 각각 수소이온센서용 컨버터, 전기전도도(EC)센서용 컨버터의 구성도,
도 9는 온도센서, 용존산소센서, 잔류염소센서용 컨버터를 나타낸 구성도,
도 10은 본 발명에 따른 2Wire의 기능 회선도,
도 11 내지 도 13은 콘트롤러의 사시도와 정면도 및 구성도,
도 14는 다른 실시 예에 따른 컨버터가 콘트롤러로부터 전원을 인가받는 구성도,
도 15는 본 발명에 따른 로컬패널의 사시도,
도 16 내지 도 18은 다양한 양식조나 수경재배에 센서그룹이 설치된 일 예시도,
도 19는 본 발명에 따른 센서그룹의 센서에서 측정되는 측정값이 로컬패널에 표시되는 일 예시도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a water quality management apparatus using the Internet of objects according to the present invention;
FIG. 2 is an application perspective view illustrating a water quality management apparatus using the Internet of objects according to the present invention. FIG.
3 is an enlarged view of a portion A in Fig. 2,
FIG. 4 is an exemplary front view of a sensor in a measurement cell according to the present invention. FIG.
5 is a diagram showing the connection of a sensor group, a converter, and a controller according to the present invention.
Figs. 6 to 8 are a configuration diagram of a converter for a hydrogen ion sensor, a converter for an electric conductivity (EC) sensor,
9 is a configuration diagram showing a converter for a temperature sensor, a dissolved oxygen sensor, a residual chlorine sensor,
10 is a functional circuit diagram of a 2Wire according to the present invention,
11 to 13 are a perspective view, a front view and a configuration view of the controller,
FIG. 14 is a diagram showing a configuration in which a converter according to another embodiment is supplied with power from a controller,
15 is a perspective view of a local panel according to the present invention,
Figs. 16-18 illustrate an example in which a sensor group is installed in various forms or hydroponic cultivation,
19 is a diagram illustrating an example in which measured values measured in a sensor group of a sensor group according to the present invention are displayed on a local panel.

이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사물인터넷을 이용한 수질관리장치는 수경재배, 스마트팜(Smart Farm), 다양한 양식장, 양만장 등에 이용하는 물의 특성을 정확하게 측정 및 측정된 값을 표시하기 위하여 물의 특성을 측정하도록 다수개의 센서(21)로 이루어지는 여러 개의 센서그룹(20), 상기 센서그룹(20)의 센서(21)가 각각 연결되어 전원을 공급받는 동시에 측정신호를 검출하여 기전력신호를 국제통일규격신호로 변환하는 컨버터(30), 상기 컨버터(30)에서 국제통일규격신호로 변환된 측정신호를 전달받으며 외부기기와 사물인터넷 통신가능한 콘트롤러(40), 상기 콘트롤러(40)에서 측정신호를 전달받아 센서(21)의 측정값을 표시하는 로컬패널(50)로 구성하는 수질관리장치(100)를 구성한다.As shown in FIGS. 1 to 4, the water quality management device using the Internet of the present invention accurately measures the characteristics of water used in hydroponic cultivation, smart farm, various farm sites, A plurality of sensor groups 20 composed of a plurality of sensors 21 and a sensor 21 of the sensor group 20 are connected to each other to measure the characteristics of water to detect a measurement signal, A controller 40 that receives a measurement signal converted into an international uniform standard signal from the converter 30 and communicates with an external device through the Internet 40, And a local panel 50 that receives a signal and displays a measured value of the sensor 21.

이러한, 상기 수질관리장치(100)는 수경재배, 스마트팜(Smart Farm), 다양한 양식장, 양만장 등을 임의 단위 면적으로 구획한 다수 개의 구획셀(10)에 유입되는 물의 특성과 구획셀(10)내의 대기 온도를 측정하기 위한 여러 개의 센서그룹(20)을 형성한다.The water quality management apparatus 100 may include a plurality of partition cells 10 which are divided into arbitrary unit areas such as hydroponic cultivation, smart farm, various farming sites, And a plurality of sensor groups 20 for measuring the atmospheric temperature in the sensor group 20 are formed.

여기서, 상기 구획셀(10)은 다수 개로 형성되며 일 예로 수경재배의 경우 물이 공급되는 공급라인이 다른 경우를 나타낼 수 있으며, 스마트팜의 경우 각각의 이랑이나 단위 구역을 나타내고, 양식장이나 양만장의 경우에는 단위 수조 등으로 형성한다.Here, the partition cells 10 are formed in a plurality of, for example, in the case of hydroponic cultivation, the supply line for supplying water may be different, and in the case of SmartParm, each compartment or unit area may be represented, It is formed in a unit water tank or the like.

이때, 상기 센서그룹(20)은 구획셀(10)과 대응하는 개수로 센서그룹(20)을 형성되며, 상기 센서그룹(20)의 센서(21)는 수소이온농도센서, 전기전도도센서, 용존산소센서, 잔류염소센서, 수중 온도센서, 대기 온도센서 중 다수 개로 구성할 수 있다.At this time, the sensor group 20 is formed with the corresponding number of sensor groups 20 corresponding to the partition cells 10, and the sensor 21 of the sensor group 20 includes a hydrogen ion concentration sensor, an electric conductivity sensor, An oxygen sensor, a residual chlorine sensor, an underwater temperature sensor, and an atmospheric temperature sensor.

자세한 설명으로 위하여, 본 발명에서는 수소이온농도센서(21b), 전기전도도센서(21c), 용존산소센서, 잔류염소센서, 수중 온도센서(21d), 대기 온도센서(21e)로 예로 들어 구분하며; 수경재배나 스마트팜에 이용되는 센서그룹(20)은 수소이온농도센서(21b), 전기전도도센서(21c), 수중 온도센서(21d), 대기 온도센서(21e)로 구성함이 바람직하며; 양식장이나 양만장에 이용되는 센서그룹(20)은 수소이온농도센서(21b), 용존산소센서, 잔류염소센서, 수중 온도센서(21d), 대기 온도센서(21e)로 구성함이 바람직할 것이다.For the sake of detailed explanation, in the present invention, the hydrogen ion concentration sensor 21b, the electric conductivity sensor 21c, the dissolved oxygen sensor, the residual chlorine sensor, the underwater temperature sensor 21d and the atmospheric temperature sensor 21e are exemplified as; The sensor group 20 used in hydroponics or smart farm is preferably composed of a hydrogen ion concentration sensor 21b, an electric conductivity sensor 21c, an underwater temperature sensor 21d and an atmospheric temperature sensor 21e; It is preferable that the sensor group 20 used in the farm or the farm is composed of the hydrogen ion concentration sensor 21b, the dissolved oxygen sensor, the residual chlorine sensor, the underwater temperature sensor 21d and the atmospheric temperature sensor 21e.

이때, 상기 수소이온농도센서(21b), 전기전도도센서(21c), 용존산소센서, 잔류염소센서에는 내부에 측정수의 온도를 측정하는 별도의 온도센서를 형성하여 측정시 물의 수온을 체크하며 측정값에 대해 실시간 보상할 수 있도록 형성된 것이 바람직할 것이다.At this time, the hydrogen ion concentration sensor 21b, the electric conductivity sensor 21c, the dissolved oxygen sensor, and the residual chlorine sensor are provided with a separate temperature sensor for measuring the temperature of the water to be measured, Value to be compensated in real time.

이렇게, 상기 센서그룹(20)을 형성하는 센서(21) 중 수소이온농도센서(21b), 전기전도도센서(21c), 용존산소센서, 잔류염소센서, 수중 온도센서(21d)는 수중에 침적시켜 측정에 이용하는 것이며, 대기 온도센서(21e)는 센서그룹(20)이 설치되는 구획셀(10)의 측정영역의 실내 공간에 설치하도록 구성한다.The hydrogen ion concentration sensor 21b, the electric conductivity sensor 21c, the dissolved oxygen sensor, the residual chlorine sensor, and the underwater temperature sensor 21d among the sensors 21 forming the sensor group 20 are immersed in water And the atmospheric temperature sensor 21e is arranged in the indoor space of the measurement area of the partition cell 10 in which the sensor group 20 is installed.

여기서, 상기 수중 온도센서(21d)와 대기 온도센서(21e)는 써모커플, 측온저항체, 써미스터 중 하나로 구성할 수 있는데, 써모커플, 측온저항체, 써미스터를 간단히 설명하면 다음가 같다.Here, the underwater temperature sensor 21d and the atmospheric temperature sensor 21e may be composed of one of a thermocouple, a RTD, and a thermistor. The thermocouple, RTD, and thermistor will be briefly described as follows.

1. 상기 써모커플은 두 종류의 금속을 조합하였을 때 접합 양단의 온도가 서로 다르면 이 두 금속 사이에 전류가 흐르는데, 이때 전류로 2접점 간의 온도차를 파악하는 것으로 백금-백금 로듐, 크로멜-알루멜, 철-큰스탄탄, 동-콘스탄탄 등으로 구성할 수 있을 것이다.1. When the two types of metals are combined, the thermocouple flows between the two metals when the temperatures at both ends of the junction are different from each other. In this case, the temperature difference between the two contacts is determined by the current. The platinum-platinum rhodium, chromel- , Iron-vigorous tantalum, copper-constantan, and the like.

2. 상기 측온저항체는 금속 또는 반도체의 전기 저항이 온도에 따라서 변화하는 것을 이용하여 그 저항값을 측정하여 온도를 측정하는 것으로, 저항 소자로서는 백금, 구리, 니켈 등의 금속선으로 구성될 수 있다.2. The RTD is obtained by measuring the resistance by measuring the electrical resistance of the metal or semiconductor according to the temperature, and measuring the temperature. The resistance element may be composed of a metal wire such as platinum, copper, or nickel.

3. 상기 써미스터는 온도가 상승하면 전기 저항값이 민감하게 감소하는 성질이 있는 반도체 소자로써 망간, 니켈, 코발트, 철, 동, 티탄 등의 금속 산화물을 소결해 구성하는 것으로 수질의 온도 측정 또는 검출에 이용되며 측정 범위는 -50~300℃ 정도로 감도를 갖도록 구성될 수 있다.3. The thermistor is a semiconductor device that has a property that the electric resistance value decreases sensitively when the temperature rises. It is formed by sintering metal oxides such as manganese, nickel, cobalt, iron, copper and titanium. And the measurement range may be configured to have a sensitivity of about -50 to 300 ° C.

그리고, 상기 수중 온도센서와 대기 온도센서는 2선식, 3선식, 4선식 중 하나로 구성하는 것으로, 2선식은 T와 T로 이루어지는 형태이며, 3선식은 두 개의 T1과 하나의 T2로 이루어지는 형태이고, 4선식 두 개의 T1과 두 개의 T2로 이루어지는 형태로서 선식이 많을수록 온도 측정이 정밀해지도록 구성한 것이다.The underwater temperature sensor and the atmospheric temperature sensor are each formed of one of a 2-wire type, a 3-wire type and a 4-wire type. The 2-wire type is composed of T and T and the 3-wire type is composed of 2 T1 and 1 T2 , Four-wire type Two T1 and two T2 type, and the more the wire type, the more accurate the temperature measurement is.

한편, 상기 구획셀(10)의 일 측에는 컨버터(30)와 연결되어 센서(21)의 측정 상한값과 하한값이 설정범위를 벗어날 경우 표시되는 알림램프(23)를 형성한다.On one side of the partition cell 10, a notification lamp 23 connected to the converter 30 and displayed when the measured upper limit value and the lower limit value of the sensor 21 are out of the set range is formed.

이러한, 상기 알림램프(23)에는 단위 센서그룹(20)의 각 센서(21)와 각각 연결되는 제1램프(23a)~제n램프(23n)를 설치하는데, 더욱 자세하게 살펴보면 알림램프(23)는 각각의 센서(21)나 컨버터(30)에 연결되어 센서(21)에서 측정 신호가 발생하지 않거나 설정된 상한 측정값, 하한 측정값을 벗어나는 현상이 발생하면 점등과 점멸을 반복하면서 관리자에게 시각적으로 알림하도록 형성한다.The first lamp 23a to the nth lamp 23n are connected to the respective sensors 21 of the unit sensor group 20 in detail. When the sensor 21 is not connected to the sensor 21 or the converter 30 and a measurement signal is not generated by the sensor 21 or when the measured upper limit value or the lower limit measurement value is exceeded, .

이때, 상기 제1램프(23a)는 수소이온농도센서(21b)의 이상 여부를 표시하고, 제2램프(23b)는 전기전도도센서(21c)의 이상 여부를 표시하고, 제3램프(23c)는 수중 온도센서(21d)의 이상 여부를 표시하고, 제n램프(23n)는 대기 온도센서(21e)의 이상 여부를 표시하도록 일 예로 형성한다.At this time, the first lamp 23a indicates whether the hydrogen ion concentration sensor 21b is abnormal, the second lamp 23b indicates whether the electric conductivity sensor 21c is abnormal, the third lamp 23c, And the n-th lamp 23n is formed as an example to indicate whether or not the air temperature sensor 21e is abnormal.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 센서그룹(20)은 구획셀(10)에서 측정할 물을 물 공급배관(300)으로부터 바이패스 방식으로 공급받을 때 설치되는 장소의 수평 바닥면을 기준으로 20~25°경사지게 설치되는 사각 형태이며 내부가 텅빈 측정셀(22)을 설치한다.As shown in FIG. 5, the sensor group 20 is connected to the water supply pipe 300 at 20 ° C with respect to the horizontal bottom surface of the place where the water to be measured is supplied from the water supply pipe 300, A rectangular measuring cell 22 is installed, which is obliquely installed at an angle of ~ 25 °.

상기 측정셀(22)로 물의 공급은 하부 위치인 낮은 지점으로 유입되도록 유입구(22a)가 형성되며 상부 위치인 높은 지점으로 배수되도록 배수구(22b)가 형성되고, 상부면에는 센서(21)가 삽입 설치되는 다수개의 설치홀(22c)을 형성한다.A drain port 22b is formed to drain water to a high point which is an upper position and an inlet 22a is formed so that water is supplied to a lower point of a lower position of the measurement cell 22, Thereby forming a plurality of installation holes 22c to be installed.

상기 측정셀(22)에는 센서(21)가 등 간격으로 측정셀(22)의 경사진 각도와 직교되도록 설치한다.The sensor 21 is installed in the measurement cell 22 so as to be perpendicular to the inclination angle of the measurement cell 22 at regular intervals.

자세하게, 상기 측정셀(22)은 센서그룹(20)의 센서(21)를 각각 설치하지 않고 동시에 설치하며 외부 빛의 간섭을 받지 않도록 불투명한 합성수지재나 금속재질로 구성할 수 있는 것으로, 측정셀(22)의 배수구(22b) 측 끝단을 상부로 상승시켜 유입구(22a) 측의 끝단과 약 20~25°정도로 경사지게 셀판넬(24)에 설치한 다음, 설치홀(22c)에 수소이온농도센서(21b), 전기 전도도센서(21c), 수중 온도센서(21d) 및 도면상 표현하지 않은 용존산소센서나 잔류염소센서 등의 센서(21)를 각각 설치하여 셀판넬(24)을 측정장소의 바닥에 고정설치할 수도 있다.In detail, the measurement cell 22 may be constructed of a non-transparent synthetic resin material or a metal material so as not to receive the sensor 21 of the sensor group 20, 22 is installed on the cell panel 24 at an angle of about 20 to 25 ° with respect to the end on the side of the inlet port 22a by raising the end on the side of the drain port 22b, A sensor 21 such as a dissolved oxygen sensor or a residual chlorine sensor which is not shown in the drawing is installed to the cell panel 24 so that the cell panel 24 is placed at the bottom of the measurement site It may be fixedly installed.

이때, 상기 측정셀(22)의 내부로 구획셀(10)의 물 공급배관(300)과 별도의 파이프로 연결되어 물 공급배관(300)보다 낮은 위치나 동일 위치에 설치됨이 바람직하며, 물이 유입구(22a)로 유입되면 측정셀(22)의 내부 공간의 하부부터 차올라 내부 공간을 완충하면 배수구(22b)를 통해 물 공급배관(300)으로 재 공급되는 순환구조로 형성되는 것이다.At this time, it is preferable that the measurement cell 22 is connected to the water supply pipe 300 of the partition cell 10 by a separate pipe and is installed at a lower position or the same position as the water supply pipe 300, When the water is introduced into the inlet 22a, the inner space of the measuring chamber 22 is buffered from the lower part of the inner space, and then the water is re-supplied to the water supply pipe 300 through the drain 22b.

여기서, 상기 측정셀(22)의 내부로 유입되는 측정수는 급격한 유속변동이나 압력변화 등이 발생하지 않아 센서(21)의 측정에 영향을 주지 않으며, 물 공급배관(300)에 물이 공급되지 않더라도 측정셀(22)의 내부에 물이 완충되어 있어 센서(21)가 건조하게 되지 않아 측정부를 보호하도록 하는 구성이다. Here, the measured water flowing into the measurement cell 22 does not affect the measurement of the sensor 21 because sudden flow velocity fluctuations or pressure changes do not occur, and water is not supplied to the water supply pipe 300 Water is buffered inside the measuring cell 22 to prevent the sensor 21 from drying, thereby protecting the measuring unit.

한편, 상기 센서그룹(20)에 구비되는 다수 개의 센서(21) 마다 각각 연결되며, 전원인가를 위해 전원/신호선(31)이 연결되어 센서(21)에 전원 공급과 측정시 발생하는 기전력 신호를 국제통일규격신호로 변환하는 2Wire(24V DC)방식의 컨버터(30)를 다수개로 형성한다.A power supply / signal line 31 is connected to each of the plurality of sensors 21 provided in the sensor group 20 and supplies power to the sensor 21 and an electromotive force signal And a plurality of converters 30 of a 2Wire (24V DC) system for converting the signal into an international unified standard signal.

본 발명에서는 상기 컨버터(30)는 수소이온농도센서(21b), 전기전도도(EC)센서(21c), 수중 온도센서(21d) 및 대기 온도센서(21d)에 각각 연결되는 것으로 분류하여 설명한다.In the present invention, the converter 30 is categorized as being connected to the hydrogen ion concentration sensor 21b, the electric conductivity (EC) sensor 21c, the underwater temperature sensor 21d and the atmospheric temperature sensor 21d, respectively.

1. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 센서그룹(20)의 센서(21) 중 수소이온농도센서(21b)에 연결되는 컨버터(30)는 센서그룹(20)의 센서(21) 단자가 연결되는 센서단자대(32)를 형성한다.6, the converter 30 connected to the hydrogen ion concentration sensor 21b of the sensor 21 of the sensor group 20 is connected to the sensor 21 of the sensor group 20, The sensor terminal block 32 is formed.

상기 센서단자대(32)에 연결된 센서(21)의 기전력 값을 아날로그신호로 인식, 전달받는 아날로그회로부(33)를 형성한다.An analog circuit part 33 for recognizing and receiving the electromotive force value of the sensor 21 connected to the sensor terminal block 32 as an analog signal is formed.

상기 아날로그회로부(33)에서 전달받은 센서(21)의 아날로그신호를 출력신호로 변환하는 신호변환부(34)를 형성한다.And a signal converting unit 34 for converting an analog signal of the sensor 21 received from the analog circuit unit 33 into an output signal.

상기 센서(21)의 최소치, 최대치 기전력 값을 측정을 위한 최소치, 최대치 기준값에 맞도록 표준, 셋팅하기 위해 조정하는 최소값단자(35a) 및 최대값단자(35b)로 이루어진 게인단자부(35)를 형성한다.A gain terminal portion 35 composed of a minimum value terminal 35a and a maximum value terminal 35b for adjusting the minimum value and the maximum value of the electromotive force of the sensor 21 so as to standardize and set the minimum value and the maximum value for measurement, do.

상기 게인단자부(35)를 통해 표준, 세팅이 완료된 센서(21)의 기전력 최소값에 대하여 4㎃ 값이 출력되도록 하는 제로조정단자(36a) 및 기전력 최대값에 대하여 20㎃값이 출력되도록 출력값을 조정하는 스팬조정단자(36b)로 이루어진 출력값조정부(36)를 형성한다.A zero adjustment terminal 36a for outputting a value of 4 mA with respect to the minimum value of the electromotive force of the standard and setting sensor 21 through the gain terminal section 35 and a zero adjustment terminal 36a for outputting a value of 20 mA to the maximum electromotive force And an output value adjusting section 36 composed of a span adjusting terminal 36b.

상기 센서(21)의 측정신호 출력과 전원을 공급받는 전원/신호선(31)의 +극선(31a)과 -극선(31b)을 연결하는 전원/신호단자(37)를 형성한다.A power supply / signal terminal 37 for connecting the measurement signal output of the sensor 21 and the positive electrode line 31a and the negative electrode line 31b of the power supply / signal line 31 supplied with power is formed.

상기 전원/신호선(31)의 -극선(31b)을 통해 센서(21)의 측정신호가 출력되도록 콘트롤러(40)와 연결 구성한다.And is connected to the controller 40 so that the measurement signal of the sensor 21 is outputted through the negative polarity line 31b of the power source / signal line 31. [

2. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 센서그룹(20)의 센서(21) 중 전기전도도(EC)센서(21c)에 연결되는 컨버터(30)는 센서그룹(20)의 센서(21) 단자가 연결되는 센서단자대(32)를 형성한다.7, the converter 30 connected to the electrical conductivity (EC) sensor 21c of the sensor 21 of the sensor group 20 is connected to the sensor 21 terminal A sensor terminal block 32 is formed.

상기 센서단자대(32)에 연결된 센서(21)의 기전력 값을 아날로그신호로 인식, 전달받는 아날로그회로부(33)를 형성한다.An analog circuit part 33 for recognizing and receiving the electromotive force value of the sensor 21 connected to the sensor terminal block 32 as an analog signal is formed.

상기 아날로그회로부(33)에서 전달받은 센서(21)의 아날로그신호를 출력신호로 변환하는 신호변환부(34)를 형성한다.And a signal converting unit 34 for converting an analog signal of the sensor 21 received from the analog circuit unit 33 into an output signal.

상기 센서(21)의 기전력 최소값에 대하여 4㎃ 값이 출력되도록 하는 제로조정단자(36a) 및 기전력 최대값에 대하여 20㎃값이 출력되도록 출력값을 조정하는 스팬조정단자(36b)로 이루어진 출력값조정부(36)를 형성한다.A zero adjustment terminal 36a for outputting a value of 4 mA to the minimum value of the electromotive force of the sensor 21 and a span adjustment terminal 36b for adjusting the output value to output a value of 20 mA to the maximum electromotive force 36 are formed.

상기 센서(21)의 측정신호 출력과 전원을 공급받는 전원/신호선(31)의 +극선(31a)과 -극선(31b)을 연결하는 전원/신호단자(37)를 형성한다.A power supply / signal terminal 37 for connecting the measurement signal output of the sensor 21 and the positive electrode line 31a and the negative electrode line 31b of the power supply / signal line 31 supplied with power is formed.

상기 전원/신호선(31)의 -극선(31b)을 통해 센서(21)의 측정신호가 출력되도록 콘트롤러(40)와 연결 구성한다.And is connected to the controller 40 so that the measurement signal of the sensor 21 is outputted through the negative polarity line 31b of the power source / signal line 31. [

아울러, 상기 수질의 전기전도도를 측정하는 센서(21)에 연결되는 컨버터(30)인 경우에는 센서단자대(32)를 4개나 8개로 형성할 수 있는데, 본 발명에서는 단자대의 개수를 8개로 형성하여 2전극, 3전극, 4전극 방식의 센서(21)가 연결되도록 구성한다.In the case of the converter 30 connected to the sensor 21 for measuring the electrical conductivity of the water quality, four or eight sensor terminal blocks 32 may be formed. In the present invention, the number of the terminal blocks is eight Two-electrode, three-electrode, and four-electrode type sensors 21 are connected.

즉, 상기 센서단자대(32)는 일 예로 2전극, 3전극, 4전극의 양극(A:Anode)단자, 음극(K:Cathode, Kathode)단자대를 4개로 형성하고, 나머지 4개는 온도단자가 2~4선식 방식 중 하나로 연결되도록 구성하는 것이다.In other words, the sensor terminal block 32 has four anode terminals (A: anode) and cathode terminal (K: cathode), for example, two electrodes, three electrodes and four electrodes, And to be connected to one of the 2- to 4-wire systems.

3. 상기 센서그룹(20)의 센서(21) 중 수중이나 대기 온도를 측정하는 온도센서 또는 용존산소농도나 잔류염소농도를 측정하는 센서(21)에 연결되는 컨버터(30)는 센서 단자가 연결되는 센서단자대(32)를 형성한다.3. A temperature sensor for measuring the underwater or atmospheric temperature of the sensor 21 of the sensor group 20 or a converter 30 connected to the sensor 21 for measuring the dissolved oxygen concentration or the residual chlorine concentration, The sensor terminal block 32 is formed.

상기 센서단자대(32)에 연결된 센서(21)의 기전력 값을 아날로그신호로 인식, 전달받는 아날로그회로부(33)를 형성한다.An analog circuit part 33 for recognizing and receiving the electromotive force value of the sensor 21 connected to the sensor terminal block 32 as an analog signal is formed.

상기 아날로그회로부(33)에서 전달받은 센서(21)의 아날로그신호를 출력신호로 변환하는 신호변환부(34)를 형성한다.And a signal converting unit 34 for converting an analog signal of the sensor 21 received from the analog circuit unit 33 into an output signal.

상기 센서(21)의 측정신호 출력과 전원을 공급받는 전원/신호선(31)의 +극선(31a)과 -극선(31b)을 연결하는 전원/신호단자(37)를 형성한다.A power supply / signal terminal 37 for connecting the measurement signal output of the sensor 21 and the positive electrode line 31a and the negative electrode line 31b of the power supply / signal line 31 supplied with power is formed.

상기 전원/신호선(31)의 -극선(31b)을 통해 센서(21)의 측정신호가 출력되도록 콘트롤러(40)와 연결 구성한다.And is connected to the controller 40 so that the measurement signal of the sensor 21 is outputted through the negative polarity line 31b of the power source / signal line 31. [

그리고, 상기 컨버터(30)가 수중이나 대기 온도를 측정하는 센서(21)에 연결된 경우에는 표시온도를 섭씨(℃)나 화씨(℉)로 출력되도록 변환하는 온도선택스위치(39)를 구성할 수 있다.When the converter 30 is connected to the sensor 21 for measuring the underwater temperature or the atmospheric temperature, it is possible to configure a temperature selection switch 39 for converting the display temperature to output in degrees Celsius (° C) or degrees Fahrenheit have.

추가적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 컨버터(30)가 수질의 용존산소량을 측정하는 센서(21)에 연결된 경우에는 측정원리에 따른 갈바닉방식이나 폴라로그래피방식을 선택할 수 있는 측정선택스위치(39a)를 구성할 수도 있다.9, when the converter 30 is connected to the sensor 21 for measuring the dissolved oxygen amount of the water quality, a measurement selection switch 39a capable of selecting a galvanic method or a polarographic method according to the measurement principle .

이러한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 컨버터(30)의 공통적인 특징으로는 측정값을 표시하도록 LCD 방식이나 FND방식의 표시창(30a)및 이상 여부와 상한값/하한값을 알림하는 다수개의 알림등(30b)이 일측에 형성되며, 센서(21)의 측정신호를 전압(Voltage)이나 전류(Current)로 선택할 수 있는 출력선택스위치(38)를 형성한다.10, a common feature of the converter 30 includes an LCD 30 or an FND-type display window 30a for displaying measurement values, and a plurality of notifications, such as an abnormality, and an upper limit value / a lower limit value, And an output selection switch 38 for selecting the voltage or current of the measurement signal of the sensor 21 is formed.

그리고, 상기 출력선택스위치(38)를 전압으로 설정하면 0~5V나 1~5V로 출력되도록 변환하고, 상기 출력선택스위치(38)를 전류로 설정하면 4~20mA로 출력되도록 변환하도록 구성한다.When the output selection switch 38 is set to a voltage, the output is switched to 0 to 5V or 1 to 5V. When the output selection switch 38 is set to a current, the output is switched to 4 to 20mA.

아울러, 상기 컨버터(30)는 콘트롤러(40)로 측정신호를 전송하기 위하여 전원/신호선(31)으로 연결되는데, 상기 전원/신호선(31)은 콘트롤러(40)와 별도로 외부 전원을 공급받는데 이용하는 것으로 전원/신호단자(37)에 연결되어 컨버터(30)의 자체 전원과 센서그룹(20)의 센서(21)에 전원이 공급하는 기능과 콘트롤러(40)로 측정신호를 전달하는 기능을 하는 2Wire방식으로 구성되는 것이다.The converter 30 is connected to a power source / signal line 31 to transmit a measurement signal to the controller 40. The power source / signal line 31 is used to receive external power separately from the controller 40 A 2Wire method which is connected to the power supply / signal terminal 37 and functions to supply the power of the converter 30 and the sensor 21 of the sensor group 20 and the measurement signal to the controller 40, .

즉, 상기 전원/신호선(31) 중 +극선(31a)는 전원/신호단자(37)의 +단자(37a)와 연결되며, -극선(31b)는 -단자(37b)에 연결되고, 접지단자(GND:37c)d에는 접지선이 연결된다.That is, the positive polarity line 31a of the power source / signal line 31 is connected to the positive terminal 37a of the power / signal terminal 37, the positive polarity line 31b is connected to the negative terminal 37b, (GND: 37c) d is connected to the ground line.

이때, 상기 전원/신호선(31)의 -극선(31b)는 절단되어 절단된 1개의 -극선(31b)는 콘트롤러(40)의 신호수신단자(41) -극에 연결되며 다른 1개의 -극선(31b)는 신호수신단자(41)의 +극에 연결되는 것이다.At this time, the negative pole 31b of the power source / signal line 31 is cut off and one negative pole 31b is connected to the negative pole of the signal receiving terminal 41 of the controller 40 and another negative pole 31b are connected to the plus (+) pole of the signal receiving terminal 41.

여기서, 상기 콘트롤러(40)의 신호수신단자(41)는 -극선(31b)을 통해 전달되는 측정신호(Signal)을 수신하며 전원과 무관하게 -극선(31b)을 연결하는 기능을 위한 구성이다.Here, the signal receiving terminal 41 of the controller 40 is configured to receive the measurement signal (Signal) transmitted through the - polarized line 31b and to connect the polarized line 31b regardless of the power source.

아울러, 상기 전원/신호단자(37)에서는 4~20mA나 0~5V 또는 1~5V의 신호와 함께 콘트롤러(40)로 전송되는 통신신호 형태는 RS-232C, RS423, RS-422, RS485 형태 중 일 예로 RS485로 이루어지도록 구성한 것이다.The communication signal form transmitted to the controller 40 along with the signal of 4 to 20 mA, 0 to 5 V, or 1 to 5 V at the power supply / signal terminal 37 is RS-232C, RS-423, RS-422, For example, RS485.

즉, 상기 전원/신호단자(37)는 전원/신호선(31)을 통해 별도로 전원을 공급받는 동시에 센서(21)의 측정신호를 콘트롤러(40)로 전달하도록 구성한 것이다.That is, the power / signal terminal 37 receives power separately through the power / signal line 31 and transmits the measurement signal of the sensor 21 to the controller 40.

도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 컨버터(30)의 전원/신호선(31)을 통해 변환된 측정신호를 전달받으며, 무선통신망을 이용하여 관리기지나 휴대용 단말기(200)로 무선전송 및 제어신호를 수신받는 콘트롤러(40)를 형성한다.11 to 13, the measurement signal received through the power / signal line 31 of the converter 30 is received and transmitted to the manager or the portable terminal 200 through the wireless communication network, Thereby forming a controller 40 that receives a signal.

이러한, 상기 콘트롤러(40)는 전원을 공급하는 전원부(47)를 형성한다.The controller 40 forms a power supply unit 47 for supplying power.

그리고, 상기 컨버터(30)에 전원 공급을 위해 연결되는 전원/신호단자(37)의 -극선(31b)이 연결되어 4~20mA나 0~5V 또는 1~5V로 측정신호를 수신받는 신호수신단자(41)를 형성한다.A positive terminal 31b of the power source / signal terminal 37 connected to the converter 30 for power supply is connected to the signal receiving terminal 30 through which a measurement signal is received at 4 to 20 mA, 0 to 5 V, or 1 to 5 V, (41).

상기 신호수신단자(41)에 전달되는 측정신호를 저장하는 저장부(42)와 연결되며 로컬패널(50)로 분배 전송하는 신호분배부(43)를 형성한다.A signal distributing unit 43 connected to the storage unit 42 for storing a measurement signal transmitted to the signal receiving terminal 41 and for distributing the signal to the local panel 50 is formed.

상기 신호분배부(43)의 일 측에는 관리기지나 휴대용 단말기로 송출하며, 관리기지나 휴대용 단말기로부터 수신되는 제어신호를 통해 로컬패널(50)을 제어하는 사물통신부(44)를 구성하는 것이다.One side of the signal distributor 43 is connected to a manager or a portable terminal and constitutes an object communicator 44 for controlling the local panel 50 through a control signal received from the manager or the portable terminal.

이러한, 상기 콘트롤러(40)에는 저장부(42)에 저장되는 측정값이나 온도, 전력량, 전류량, 날짜, 시간을 표시하는 데이터로거부(45)를 구성한다.The controller 40 configures the rejection unit 45 with data indicating a measured value, a temperature, a power amount, a current amount, a date, and a time stored in the storage unit 42.

즉, 상기 데이터로거부(45)를 이용하여 측정값이나 수중 및 대기온도, 사용되는 전력량 및 전류량, 날짜, 시간을 표시함으로써 수질관리장치(100)의 전체적인 작동 조건이나 이상여부를 별도로 판단할 수 있도록 구성한 것이다.That is, by displaying the measurement value, the underwater and the atmospheric temperature, the amount of electric power to be used, the current amount, the date and the time using the data rejection 45, it is possible to separately judge the overall operating condition or abnormality of the water quality management apparatus 100 .

아울러, 상기 콘트롤러(40)에는 입출력부(46)가 일측에 형성되어 저장부(42)에 저장되는 정보를 기록계나 SD카드, USB방식으로 다운로드 받거나 업데이트가 가능하도록 구성한다.In addition, the controller 40 has an input / output unit 46 formed on one side thereof, and the information stored in the storage unit 42 can be downloaded or updated by a recording system, an SD card, and a USB system.

이때, 상기 콘트롤러(40)는 일 예로 전기함이나 배선함 형태와 유사한 형태로 구성할 수 있는데, 입출력부(46)는 오염을 방지하기 위하여 개폐방식의 커버(46a)를 별도로 형성하며, 커버(46a)는 투명으로 구성하여 사용자가 쉽게 알아볼 수 있도록 구성함이 바람직할 것이다.In this case, the controller 40 may have a shape similar to the shape of an electric box or a wiring box. The input / output unit 46 is formed with a cover 46a of an open / close type in order to prevent contamination. ) Should be transparent so that they can be easily recognized by the user.

도 14에 도시된 바와 같이, 상기 콘트롤러(40)에서 신호를 전달받아 각 센서그룹(20)의 센서(21) 측정값을 표시하는 로컬패널(50)을 구성하는데, 설치 일 예로는 구획셀(10)의 측정영역의 일 측 영역에 직립형태로 설치되는 스텐드 방식이나 일 측 영역의 공중에 설치하는 스크린 형태로 구성할 수 있다.As shown in FIG. 14, the local panel 50 receives signals from the controller 40 and displays the measured values of the sensors 21 of the sensor groups 20. 10 in a stand-up manner or in the form of a screen installed in the air of one side area.

이러한, 상기 로컬패널(50)은 패널(52)의 전방으로 센서그룹(20)의 개수와 동일하게 패널창(51)을 다수 개로 형성하며, 상기 패널창(51)은 콘트롤러(40)의 신호분배부(43)에서 전송되는 센서그룹(20)의 각 센서(21) 신호값을 목록 형태로 나타내도록 구성한다.The local panel 50 forms a plurality of panel windows 51 in front of the panel 52 in the same manner as the number of the sensor groups 20. The panel window 51 communicates with the signal And signal values of the sensors 21 of the sensor group 20 transmitted from the distribution unit 43 are displayed in a list form.

아울러, 상기 로컬패널(50)의 패널창(51)은 콘트롤러(40)에 개별적으로 연결되거나 패널(52)에 센서그룹(20)에 해당하는 회로를 형성하여 패널창(51)을 접점시켜 형성하며, 패널창(50)에는 측정항목이나 측정단위 등을 표시하도록 구성하는 것이다.The panel window 51 of the local panel 50 may be individually connected to the controller 40 or a circuit corresponding to the sensor group 20 may be formed on the panel 52 to contact the panel window 51 And the panel window 50 is configured to display measurement items, measurement units, and the like.

다른 실시 예로써, 상기 수질관리장치(100)는 컨버터(30)의 전원/신호단자(37)와 콘트롤러(40)의 전원부(47)를 전원/신호선(31)으로 연결하여 컨버터(40)가 콘트롤러(40)로부터 전원을 인가받아 센서(21)에 공급하도록 형성한다.In another embodiment, the water quality management apparatus 100 connects the power source / signal terminal 37 of the converter 30 and the power source unit 47 of the controller 40 with the power source / signal line 31 so that the converter 40 And supplies power to the sensor 21 from the controller 40.

그리고, 상기 콘트롤러(40)는 전원/신호단자(37)의 -극선(31b)으로부터 4~20mA나 0~5V 또는 1~5V로 측정신호를 신호수신부(41a)에서 전달받아 저장부(42)에 저장하는 동시에 신호분배부(43)를 통해 로컬패널(50)로 분배 전송하도록 구성할 수도 있을 것이다.The controller 40 receives the measurement signal from the signal receiving unit 41a at 4 to 20 mA, 0 to 5 V, or 1 to 5 V from the negative pole 31b of the power / signal terminal 37, And distributed to the local panel 50 through the signal distribution unit 43. [0157] FIG.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention constructed as described above will be described below.

도 1 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 수질관리장치(100)는 수경재배, 스마트팜(Smart Farm), 다양한 양식장, 양만장 등의 구획셀(10)에 설치한다.As shown in FIGS. 1 to 18, the water quality management apparatus 100 is installed in a compartment cell 10 such as a hydroponic cultivation, a smart farm, a variety of farms, and a full moon.

이후, 상기 센서그룹(20)의 센서(21)는 각 제조마다 다르게 설정된 기전력의 최소/최대범위를 통일하기 위하여 용액을 이용하거나 표준전류/전압발생기를 이용한 게인조정과 출력값을 4~20mA로 표준화시키는 출력값조정이 요구된다.Then, the sensor 21 of the sensor group 20 performs gain adjustment using a solution or a standard current / voltage generator and standardizes the output value to 4 to 20 mA in order to unify the minimum / maximum range of electromotive force that is set differently for each manufacturing An output value adjustment is required.

이러한, 상기 센서그룹(20)의 센서(21) 게인조정 및 출력값 조정을 위해서는 여러 종류의 센서(21)의 단자를 컨버터(30)의 센서단자부(10)에 연결하고, 표준검사장비를 전원/신호단자(37)에 연결한다.In order to adjust the gain of the sensor 21 of the sensor group 20 and adjust the output value of the sensor group 20, terminals of various kinds of sensors 21 are connected to the sensor terminal unit 10 of the converter 30, To the signal terminal (37).

이러한, 게인조정시 게인단자부(35)의 최소값단자(35a)를 이용하여 최소값의 조정이 완료되면 출력값조정부(36)의 최소값단자(35a)를 이용하여 최소값에 대한 출력값 조정을 시행하고, 최소값에 대한 출력값 조정 후 게인단자부(35)의 최대값단자(35b)를 이용하여 게인조정의 최대값 조정을 시행한 다음 출력값조정부(36)의 최대값단자(35b)를 이용하여 최대값에 대한 출력값 조정을 통해 센서(21)의 각기 다른 기전력을 표준화시켜 준비한다.When the adjustment of the minimum value is completed by using the minimum value terminal 35a of the gain terminal portion 35 during the gain adjustment, the output value adjustment to the minimum value is performed using the minimum value terminal 35a of the output value adjusting portion 36, The maximum value of the gain adjustment is adjusted using the maximum value terminal 35b of the gain terminal unit 35 after the output value adjustment for the output value adjustment unit 36 and then the output value adjustment for the maximum value is performed using the maximum value terminal 35b of the output value adjustment unit 36 And standardizes the different electromotive forces of the sensor 21 to prepare it.

이때, 상기 구획셀(10) 중 물을 공급하는 방식이 물 공급배관(300)을 이용하는 방식을 경우에는 물 공급배관(300)에 바이패스배관(301)을 별도로 연결한 후 바이패스배관(301)에 연결하는 측정셀(22)에 측정항목에 해당하는 각각의 센서(21)를 설치하여 센서그룹(20)을 각 구획셀(10)에 설치한다.In this case, when the water supply pipe 300 is used to supply the water in the partition cells 10, the bypass pipe 301 is separately connected to the water supply pipe 300 and then the bypass pipe 301 Each sensor 21 corresponding to a measurement item is installed in the measurement cell 22 connected to the sensor cell group 20 and the sensor group 20 is installed in each of the cell blocks 10.

여기서, 상기 센서그룹(20)은 로컬판넬(50)의 표시를 쉽게 설명하기 위하여 임의 순서로 #1번~#n번까지 지정하는데, 본 발명에서는 #1번~#18번까지 임의로 지정 표기하여 설명하기로 한다.Here, the sensor group 20 is designated from # 1 to #n in an arbitrary order in order to easily describe the display of the local panel 50. In the present invention, the sensor group 20 is arbitrarily designated by # 1 to # 18 I will explain.

위와 같은, 상기 센서그룹(20)의 조합은 일 예로 수소이온농도센서(21b), 전기전도도(EC)센서(21c), 수중 온도센서(21d), 대기 온도센서(21e)를 사용한다.The combination of the sensor group 20 as described above uses, for example, a hydrogen ion concentration sensor 21b, an electric conductivity (EC) sensor 21c, an underwater temperature sensor 21d, and an atmospheric temperature sensor 21e.

여기서, 상기 센서(21)는 측정셀(22)을 이용하지 않고 직접 바이패스배관(301)에 유통형 방식이나 삽입형 방식으로 설치할 수도 있다.Here, the sensor 21 may be installed directly in the bypass piping 301 in a circulation type or an insertion type without using the measurement cell 22. [

그리고, 상기 구획셀(10)이 수조나 양식조 형태로 형성된 경우에는 측정환경에 구비된 별도의 프레임이나 각종 배관 시설물에 센서홀더(21a)를 이용하여 침적형 방식으로 설치가능 할 것이다.When the partition cells 10 are formed in the form of a water tank or aquaculture tank, they may be installed in a separate frame provided in a measurement environment or in various types of piping facilities using a sensor holder 21a in an immersion type.

이후, 상기 센서그룹(20)의 센서(21)는 각각 수질의 특성을 측정하는 센서(21)에 알맞은 컨버터(30)의 센서단자대(32)에 연결한다.The sensor 21 of the sensor group 20 is connected to the sensor terminal block 32 of the converter 30 suitable for the sensor 21 for measuring the quality of water quality.

이렇게, 상기 컨버터(30)의 설치가 완료되면 필요에 따라 알림램프(23)를 센서그룹(20)이 설치된 구획셀(10)의 일 측 지점에 관리자가 잘 식별할 수 있도록 일정 높이로 설치하고 각 센서(21)마다 연결된 컨버터(30)의 신호변환부(34)에서 신호를 전달받을 수 있도록 각각 연결한다.When the installation of the converter 30 is completed, the alarm lamp 23 is installed at a certain height so that the manager can identify the alarm lamp 23 at one side of the partition cell 10 provided with the sensor group 20 And the signal converter 34 of the converter 30 connected to each sensor 21 is connected to receive the signal.

아울러, 상기 센서그룹(20)의 각 센서(21)마다 컨버터(30) 및 알림램프(23)의 설치가 완료되면 관리가 편리하며 이동시나 수분 및 오염에 대한 영향이 적은 측정장소 일 측 영역에 콘트롤러(40) 및 로컬패널(50)을 스탠드 타입이나 리프트 타입으로 설치한다.When the installation of the converter 30 and the notification lamp 23 is completed for each sensor 21 of the sensor group 20, it is easy to manage and is installed in a region of one side of the measurement site where there is little influence on movement and moisture and pollution The controller 40 and the local panel 50 are installed in a stand type or a lift type.

이때, 상기 컨버터(30)의 전원/신호단자(37)에 각각 연결되는 콘트롤러(40)는 로컬패널(50)에 연결하며 콘트롤러(40)의 사물통신부(44)는 관리자의 관리기기나 휴대용 단말기(200)와 신호를 주고 받을 수 있도록 설정하여 수질관리장치(100)의 설치를 완료한다.At this time, the controller 40 connected to the power / signal terminal 37 of the converter 30 is connected to the local panel 50, and the object communication unit 44 of the controller 40 is connected to the management terminal of the manager or the portable terminal 200) to complete the installation of the water quality management apparatus (100).

이렇게, 상기 수질관리장치(100)의 설치를 완료하고 측정을 위한 일 예로 측정셀(22)의 설치홀(22c)에 센서(21)를 각각 설치하여 측정하는 것을 일 예로 들어 설명하면 다음과 같다.As an example, the sensor 21 may be installed in the installation hole 22c of the measurement cell 22 after the installation of the water quality management apparatus 100 is completed. .

먼저, 상기 물 공급배관(300)을 통하여 물이 공급되면 바이패스배관(301)를 거쳐 유입구(22a)로 유입되어 측정셀(22)의 내부공간을 모두 충만하면 배수구(22b)를 통해 물 공급배관(300)으로 재 유입되어 순환되는 것이다.First, when water is supplied through the water supply pipe 300, the water flows into the inlet 22a through the bypass pipe 301 to fill the internal space of the measurement cell 22, It is re-introduced into the pipe 300 and circulated.

이때, 상기 측정셀(22)을 이용할 경우 물이 하부에 위치하는 유입구(22a)를 통해 하부에서 상부로 서서히 차오르게 되어 수평방향으로 이동하는 방식보다 유속 및 유량의 변화가 적어 이온 감응 반응이 균일하여 안정화된 측정가능한 특징이 있다.At this time, when the measurement cell 22 is used, the water is gradually changed from the lower part to the upper part through the inflow port 22a located at the lower part, There are stabilized and measurable characteristics.

아울러, 상기 물 공급배관(300)에 물이 공급되지 않더라도 측정셀(22)의 내부에는 물이 항상 충만된 상태를 유지하여 유리격막이나 격막으로 형성된 수소이온농도센서(21b), 용존산소센서, 잔류염소센서 등이 건조하게 되어 물성 변화를 일으키지 않아 안정적으로 센서(21)를 최적의 상태로 유지할 수 있는 특징이 있다. In addition, even if no water is supplied to the water supply pipe 300, water is always filled in the measurement cell 22 and the hydrogen ion concentration sensor 21b, the dissolved oxygen sensor, The residual chlorine sensor or the like is dried, so that the physical property is not changed, and the sensor 21 can be stably maintained in an optimum state.

다음으로, 상기 컨버터(30)는 전원/신호선(31)을 이용하고 콘트롤러(40)는 전원부(47)를 이용하며, 로컬패널(50)로 각각 별도로 전원을 인가하는데, 이때 센서(21)는 컨버터(30)의 센서단자대(32)를 통해 전원을 인가받는다.Next, the converter 30 uses the power supply / signal line 31, the controller 40 uses the power supply 47, and separately applies power to the local panel 50, And the power is supplied through the sensor terminal block 32 of the converter 30.

이후, 상기 센서(21)에서는 측정작동이 시행되어 측정할 물의 수소이온농도나 전기전도도(EC), 용존산소량, 측정수의 온도, 대기 온도를 측정하는 동시에 실시간으로 고유 기전력 아날로그신호가 센서단자대(32)를 거쳐 각 컨버터(30)의 아날로그회로부(33)로 전달된 후 신호변환부(34)에서 측정 아날로그신호를 국제통일규격신호인 4~20mA, 0~5V나 1~5V 등의 전류, 전압 형태의 측정신호를 변환한다.Thereafter, the sensor 21 measures the hydrogen ion concentration, the electric conductivity (EC), the dissolved oxygen amount, the measured water temperature, and the atmospheric temperature of the water to be measured, and at the same time, 32 to the analog circuit unit 33 of each converter 30 and then the signal converted by the signal converting unit 34 is converted into a current of 4 to 20 mA, 0 to 5 V, 1 to 5 V, And converts the measurement signal of the voltage type.

이렇게, 상기 신호변환부(34)에서 변환된 측정신호는 전원/신호단자(37)를 거쳐 전원/신호선(31)을 통해 콘트롤러(40)의 신호수신단자(41)로 수신되면서 저장부(42)에 저장되는 동시에 신호분배부(43)에 의해 로컬패널(50)의 각 패널창(51)으로 전달하게 된다.The measurement signal converted by the signal conversion unit 34 is received by the signal reception terminal 41 of the controller 40 via the power supply / signal terminal 37 via the power supply / signal line 31, And is transmitted to each panel window 51 of the local panel 50 by the signal distributor 43.

즉, 상기 전원/신호단자(37)에 연결되어진 2Wire 방식의 전원/신호선(31)을 이용하여 컨버터(30)는 전원을 공급받는 동시에 센서그룹(20)의 각 센서(21) 측정값 신호를 RS485 통신방식을 이용하여 전원/신호선(31)의 -극선(31b)와 연결되는 콘트롤러(40)의 신호수신단자(41)에서 측정신호를 추출하여 저장부(42)에 저장하는 동시에 신호분배부(43)를 통해 로커패널(50)로 전달한다.That is, the converter 30 receives power from the power source / signal line 31 connected to the power / signal terminal 37 and outputs a measured value signal of each sensor 21 of the sensor group 20 The measurement signal is extracted from the signal receiving terminal 41 of the controller 40 connected to the negative polarity line 31b of the power source / signal line 31 by using the RS485 communication method and stored in the storage unit 42, To the rocker panel (50).

이렇게, 상기 전원/신호선(31)을 이용하여 전원을 인가받는 동시에 측정신호를 콘트롤러(40)로 동시에 전달함으로써 별도의 신호 출력선, 전원단자 및 신호 출력단자를 추가로 구비하지 않고 겸용으로 이용할 수 할 수 있어 컨버터(30)의 회로적 구조 및 작동 구조를 간단화하는 특징이 있다.In this way, the power supply / signal line 31 receives the power and simultaneously transmits the measurement signal to the controller 40, so that the signal output terminal, the power supply terminal, and the signal output terminal can be used together So that the circuit structure and operation structure of the converter 30 can be simplified.

아울러, 2Wire 방식의 전원/신호선(31)을 이용함으로써 컨버터(30)와 콘트롤러(40)의 설치 거리가 원거리더라도 신호에 대한 손실이 발생하지 않으며 외부 간섭에 영향이 없어 측정신호가 변하지 않고 정확하게 전송될 수 있는 특징이 있다.In addition, by using the power / signal line 31 of the 2Wire method, even if the installation distance of the converter 30 and the controller 40 is long, there is no loss of the signal and there is no influence on the external interference, There is a characteristic that can be.

또한, 상기 센서그룹(20)에 적용하는 센서(21)를 이용하여 측정된 측정값을 나타낼 때 센서(21)의 기전력 값은 서로 다르지만 컨버터(30)에서 국제통일규격신호로 변환되어 콘트롤러(40)를 통해 로컬패널(50)에 표시됨으로써 신호변환을 위한 별도의 분석기 및 변환기가 요구되지 않으며 측정값 표시 시간 및 전송 시간이 빨라지고 변환오류가 적어지는 특징이 있다.When the measured values measured using the sensor 21 applied to the sensor group 20 are different from each other, the converter 30 converts the signals into the international standardized signals and outputs them to the controller 40 ), There is no need for a separate analyzer and a converter for signal conversion, and the measurement display time and transmission time are fast and the conversion error is reduced.

이때, 상기 패널창(51)에는 위에서부터 순차적으로 수소이온농도 측정값, 전기 전도도 측정값, 수중온도, 대기온도를 일 예로 표시한다.At this time, the panel window 51 sequentially displays the hydrogen ion concentration measurement value, the electric conductivity measurement value, the underwater temperature, and the atmospheric temperature sequentially from the top.

아울러, 상기 알림램프(23)는 컨버터(30)의 신호변환부(34)에서 측정신호를 전달받아 각 해당 센서(21)의 측정값이 설정 최대치와 최소치를 벗어나는 이상현상 발생시 발광하여 원거리에서도 관리자가 쉽게 식별할 수 있어 해당 센서그룹(20)의 이상 여부를 간단하게 확인할 수 있는 특징이 있다.The notification lamp 23 receives the measurement signal from the signal conversion unit 34 of the converter 30 and emits light when an abnormality occurs in which the measured value of each corresponding sensor 21 is out of the set maximum and minimum values, It is possible to easily identify whether the sensor group 20 is abnormal or not.

결과적으로, 상기 컨버터(30)는 게인단자부(35)를 통한 센서(21)의 게인조정 및 출력값조정부(36)를 통한 출력값 조정 -> 센서(21)에서의 측정 -> 센서단자대(32) -> 아날로그회로부(33) -> 신호변환부(34) -> 전원/신호단자(37) -> 전원/신호선(31) -> 콘트롤러(40) -> 로컬패널(50) 또는 관리기기나 휴대용 단말기(200)로 측정값이 전달되어 표시되거나 알림한다.As a result, the converter 30 adjusts the gain of the sensor 21 through the gain terminal unit 35 and adjusts the output value through the output value adjusting unit 36. In addition, The analog circuit unit 33 and the signal converting unit 34 are connected to the local panel 50 or the controller or the portable terminal 200) to be displayed or notified.

아울러, 상기 콘트롤러(40)로 전달되는 센서그룹(20)의 센서(21) 측정값이나 작동 정보는 실시간으로 관리자가 이용하는 컴퓨터와 같은 관리기기나 스마트폰이나 PDA 같은 휴대용 단말기(200)로 전달하며, 관리자가 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 제어 신호를 전송하여 제어할 수 있는 것이다.In addition, the measurement value or operation information of the sensor 21 of the sensor group 20 transmitted to the controller 40 is delivered to the portable terminal 200 such as a manager or a smart phone or a PDA, An administrator can transmit and control a control signal through an application installed in a smart phone.

도 19에 도시된 바와 같이, 상기 로컬패널(50)에 표시되는 센서(21)의 측정값은 휴대용 단말기(200)에 표시되며, 각 패널창(51)의 측정값은 어플리케이션을 통해 각각 또는 전체적으로 다운받을 수 있는 것이다.19, the measured values of the sensor 21 displayed on the local panel 50 are displayed on the portable terminal 200, and the measured values of the respective panel windows 51 are displayed on the respective You can download it.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

10 : 구획셀 20 : 센서그룹
21 : 센서 21a : 센서홀더
22 : 측정셀 22a : 유입구
22b : 배수구 22c : 설치홀
23 : 알림램프 23a~23n : 제1램프~제n램프
24 : 셀판넬 30 : 컨버터
30a : 표시부 30b : 알림등
31 : 전원/신호선 32 : 센서단자대
33 : 아날로그회로부 34 : 신호변환부
35 : 게인단자부 35a : 최소값단자
35b : 최대값단자 36 : 출력값조정부
36a : 제로조정단자 36b : 스팬조정단자
37 : 전원/신호단자 37a : + 단자
37b : - 단자 37c : GND단자
38 : 출력선택스위치 39 : 온도선택스위치
39a : 측정선택스위치 40 : 콘트롤러
41 : 신호수신단자 41a : 신호수신단자
42 : 저장부 43 : 신호분배부
44 : 사물통신부 45 : 데이터로거부
46 : 입출력부 46a : 커버
47 : 전원부 50 : 로컬패널
51 : 패널창 52 : 패널
100 : 수질관리장치 200 : 관리기지나 휴대용 단말기
300 : 물 공급배관 301 : 바이패스배관
10: compartment cell 20: sensor group
21: sensor 21a: sensor holder
22: measuring cell 22a: inlet
22b: drain hole 22c: installation hole
23: notification lamps 23a to 23n: first to nth lamps
24: Cell panel 30: Converter
30a: Display section 30b: Notification lamp
31: Power supply / signal line 32: Sensor terminal block
33: analog circuit section 34: signal conversion section
35: Gain terminal part 35a: Minimum value terminal
35b: maximum value terminal 36: output value adjusting section
36a: Zero adjustment terminal 36b: Span adjustment terminal
37: Power supply / signal terminal 37a: + terminal
37b: - Terminal 37c: GND terminal
38: Output selection switch 39: Temperature selection switch
39a: Measurement selection switch 40: Controller
41: Signal receiving terminal 41a: Signal receiving terminal
42: storage part 43: signal distribution part
44: object communication unit 45: deny with data
46: input / output portion 46a: cover
47: power supply unit 50: local panel
51: Panel Window 52: Panel
100: Water quality management device 200: Manager or portable terminal
300: water supply pipe 301: bypass pipe

Claims (18)

수경재배, 스마트팜(Smart Farm), 다양한 양식장, 양만장에서 단위 면적으로 구획된 다수 개의 구획셀(10)에 유입되는 물의 특성 및 환경적 특성을 측정하기 위한 여러 개의 센서그룹(20)을 형성하되,
상기 센서그룹(20)은 구획셀(10)에서 측정할 수질을 바이패스 방식으로 공급받을 때 설치되는 장소의 수평 바닥면을 기준으로 20~25°경사지게 사각 형태의 측정셀(22)을 설치하며, 상기 측정셀(22)로 측정수의 공급은 낮은 위치 지점으로 유입되어 높은 위치 지점으로 배수되도록 형성하고, 상기 측정셀(22)에는 낮은 지점을 기준으로 센서그룹(20)의 센서(21)가 상부로 등 간격으로 측정셀(22)의 경사진 각도와 직교되도록 형성하며,
상기 센서그룹(20)에 구비되는 다수 개의 센서(21) 마다 각각 연결되며, 전원인가를 위해 전원/신호선(31)이 연결되어 센서(21)에 전원 공급과 측정시 발생하는 기전력 신호를 국제통일규격신호로 변환하는 2Wire(24V DC)방식의 컨버터(30)를 다수개로 형성하되,
상기 컨버터(30)가 수중이나 대기 온도를 측정하는 센서(21)에 연결된 경우에는 표시온도를 섭씨(℃)나 화씨(℉)로 출력되도록 변환하는 온도선택스위치(39)를 형성하며, 상기 컨버터(30)가 수질의 용존산소량을 측정하는 센서(21)에 연결된 경우에는 측정원리에 따른 갈바닉방식이나 폴라로그래피방식을 선택할 수 있는 측정선택스위치(39a)를 형성하고,
상기 컨버터(30)의 전원/신호선(31)을 통해 변환된 측정신호를 전달받으며, 무선통신망을 이용하여 관리기지나 휴대용 단말기(200)로 무선전송 및 제어신호를 수신받는 콘트롤러(40)를 형성하며,
상기 콘트롤러(40)에서 측정신호를 전달받아 각 센서그룹(20)의 센서(21) 측정값을 표시하는 로컬패널(50)로 구성하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷을 이용한 수질관리장치.
A plurality of sensor groups 20 are formed for measuring the characteristics and environmental characteristics of water flowing into a plurality of compartment cells 10 divided into unit areas in hydroponic cultivation, However,
The sensor group 20 is installed with a rectangular measurement cell 22 inclined by 20 to 25 ° with respect to a horizontal bottom surface of a place where the sensor group 20 is installed when the water to be measured is supplied by bypass in the partition cell 10 (21) of the sensor group (20) based on a low point in the measurement cell (22). The sensor cell (20) Is formed to be perpendicular to the inclined angle of the measurement cell (22) at regular intervals upward,
The power supply / signal line 31 is connected to the sensor 21 to supply power to the sensor 21 and the electromotive force signal generated in the measurement is transmitted to the sensor 21 through the international unification A plurality of converters 30 of a 2Wire (24V DC) system for converting into a standard signal,
When the converter 30 is connected to the sensor 21 for measuring the underwater temperature or the atmospheric temperature, a temperature selection switch 39 for converting the display temperature to be output in degrees Celsius (° C) or Fahrenheit (F) A measurement selection switch 39a is provided which can select a galvanic method or a polarographic method according to the measurement principle when the probe 30 is connected to the sensor 21 for measuring the dissolved oxygen amount of the water quality,
The controller 40 receives the measurement signal converted through the power supply / signal line 31 of the converter 30 and receives the wireless transmission and control signals to the manager or the portable terminal 200 using the wireless communication network ,
And a local panel (50) receiving the measurement signal from the controller (40) and displaying the measured values of the sensor (21) of each sensor group (20).
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